[发明专利]一种高亲和力抗重金属镉单克隆抗体及其应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域。更具体地，涉及一种高亲和力抗重金属镉单克隆抗体及其应用。

背景技术

在自然界中，镉大多以镉盐的形式存在，可与硫、氯、氧等形成无机化合物。镉氧化态为+1或+2价，在空气中容易被氧化，在加热时会出现棕色氧化物层；在高温条件下镉可与卤素发生剧烈反应，产生卤化镉；镉还可与硫直接反应，生成有毒且具有致癌作用的黄色或橙色的硫化镉。此外，如氧化镉、溴化镉、硒化镉、碘化镉、氯化镉、氰化镉、硝酸镉等多种镉化合物均具有毒性。由于大多数镉化物都能溶于水，可经由饮用水、食物等途径通过呼吸道、消化道、皮肤等途径被机体所吸收与蓄积，对人类健康产生非常严重的危害。

根据不完全统计，我国土壤的重金属污染总体情况非常严重，约有1.5亿亩的耕地和1200万吨的粮食被污染，多达1000万吨的粮食受到污染，至少造成200亿元的经济损失。2008年，从广东、河南、江西等省随机抽取63份农贸市场中销售的大米，有60%以上的大米其镉含量超标。根据统计，广东省韶关市大宝山矿自1969年开矿以来造成了2个镇10个村土地的重金属污染，高达13000多人口受害和10000余亩的稻田遭到污染，由于农作物重金属含量严重超标使当地成为肾结石、肝癌、皮肤病的高发区。重金属的土壤污染具有不可逆、长久且毒害性大等特点，但是我国对于土壤的重金属污染修复才刚起步，据统计，修复率还低于3%，形势相对严峻。而对于镉等重金属污染修复的前提条件是镉等重金属污染的检测。

目前最常用的镉离子检测方法是电感耦联等离子体质谱法，石墨炉原子吸收法（Graphite Furnace AtomicAbsorption Spectrometry，GFAAS）等仪器检测方法，这些检测方法具有准确度高、特异性强和灵敏度高的特点，但实验仪器设备昂贵，同时需要一定的实验场地和专业仪器操作人员才能进行样品检测，不适用于市场产品的现场抽查和产品进出口快速通关的要求。因此，建立一种快速便捷的重金属镉检测方法对控制食品中的镉超标情况非常必要。近年来发展起来的重金属免疫检测法（ELISA）（间接竞争Elisa法），克服了上述方法的缺点，利用抗原抗体的特异性反应实现可作为抗原或抗体的污染物的检测，该方法检测灵敏度高，特异性强，目前已成功应用于重金属镉、汞、铅以及铝的检测。但是，ELISA法也有自身的缺陷，即完成一批试样的检测仍至少需要3h，不能达到快速检测的要求；而且抗原或抗体的选择是非常重要的因素，决定了检测的特异性和灵敏性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有重金属镉离子检测方法的缺陷和技术不足，提供一种高亲和力的、特异性识别重金属镉的抗重金属镉单克隆抗体。利用该抗重金属镉单克隆抗体可以建立检测重金属镉的一步竞争法（直接竞争Elisa），该检测方法耗时短、灵敏性高，性能可靠，操作简单。

本发明另一目的是提供所述抗重金属镉单克隆抗体的应用。

本发明的再一目的是提供一种用于测定重金属镉的直接竞争Elisa检测方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一株分泌高亲和力抗重金属镉单克隆抗体的杂交瘤细胞株1H9，该杂交瘤细胞株1H9于2015年3月4日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC C201521，保藏地址为中国武汉武汉大学。

一种高亲和力抗重金属镉单克隆抗体1H9，由上述杂交瘤细胞株1H9分泌所得。所述高亲和力是指该单克隆抗体与Cd-EDTA复合物有高亲和力。

所述单克隆抗体1H9的可变区包括重链可变区和轻链可变区；所述重链可变区基因序列如SEQ ID NO.1所示，所述轻链可变区基因序列如SEQ ID NO.2所示；所述重链可变区氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示，所述轻链可变区氨基酸序列如SEQ ID NO.4所示。

所述重链可变区由342个碱基组成，编码114个氨基酸，可变区含有3个CDR（互补决定簇）区。CDR1编码5个氨基酸，CDR2编码17个氨基酸，CDR3编码6个氨基酸（如附图4所示）。可变区的框架区与其他鼠源性抗体的同源性高达90.8%，而3个CDR区则是特异性序列，与其他鼠源性抗体重链可变区CDR区有差异。

所述轻链可变区由336个碱基组成，编码112个氨基酸，可变区含有3个CDR（互补决定簇）区。CDR1编码16个氨基酸，CDR2编码7个氨基酸，CDR3编码7个氨基酸（如附图5所示）。可变区的框架区与其他鼠源性抗体的同源性为98%，而3个CDR区则为特异性序列，与其他鼠源性抗体轻链可变区CDR区有差异。